Question

【題目】如圖所示，質量為m，電荷量為+q的帶電粒子，從靜止開始經電壓為U．的加速電場后，從平行金屬板A、B的正中央射入偏轉電場中，金屬板A、B的板長和板間距均為L，足夠長的粒子接收屏M與B板夾角為150°，整個裝置處在真空中，平行金屬板外的電場忽略不計，帶電粒子重力不計。

（1）求粒子離開加速電場的速度v0大小；

（2）若粒子進入A、B間電場后恰好從B板邊緣飛出，則A、B間電壓U1為多少？

（3）調節A、B間電壓大小，使進人電場的粒子不能打在粒子接收屏M上，求A、B間電壓U2的取值范圍。

Answer 1

【答案】（1）（2）2U（3）U1＞2U或 U2≤。

【解析】

（1）在AB之間電場力做功，由動能定理：

可得：

（2）粒子在偏轉電場中水平方向做勻速直線運動得：

豎直方向上做勻加速直線運動

豎直方向上位移

可得：U1＝2U

（3）若粒子飛出A、B間電場則飛出時豎直方向上速度

速度偏轉角為θ，有：

由題意可知θ≤30°

解得：

若粒子沒有飛出電場也不能打到粒子接收屏M；此時可知：U2＞2U

綜上可知：U1＞2U或 U2≤